专题09 电功率与家庭电路（复习讲义）（上海专用）2026年中考物理一轮复习讲练测

该初中物理中考复习讲义聚焦“电功率与家庭电路”专题，覆盖电功、电功率、测量小灯泡电功率、焦耳定律及家庭电路等核心考点，以“考情剖析-考点通关-素养拓展-优题精选”为架构，通过考点梳理、实验探究指导及真题训练，帮助学生构建知识网络，突破计算与实验难点，体现复习的系统性与针对性。 亮点在于分层考点突破与核心素养融合，如“测量小灯泡电功率”实验设置故障分析表培养科学探究能力，电热器多挡位问题分类解析渗透科学思维中的模型建构。配套近三年中考真题及分层练习，教师可据此精准把控复习节奏，助力学生在有限时间内提升应考能力。

专题09 电功率与家庭电路  目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 电功 4 考点2 电功率 6 考点3 测量小灯泡的电功率 10 考点4 焦耳定律 14 考点5 家庭电路 18 04·素养拓展·思维进阶 20 拓展一 电学综合计算 20 拓展二 电热器的多挡位问题 21 05·优题精选·练能提分 22 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 电功 ☑非选择题 共1小题： 第7题，电能转化为内能。 共1小题： 第7题，电功率与电能的计算。 共1小题： 第9题，电功计算。 电功率 ☑非选择题 ☑选择题 共1小题： 第18题，电功率综合计算。 共2小题： 第5题，运用电功率分析电路状态。 第19题，电功率综合计算。 测量小灯泡的电功率 ☑非选择题 共1小题： 第20题，测定小灯泡的电功率。 共1小题： 第20题，测定小灯泡的电功率。 共1小题： 第20题，测定小灯泡的电功率。 焦耳定律 家庭电路 考情分析 中考命题中，该部分内容属于重点考试内容，试题以计算题、实验题为主，题目有一定难度，主要从以下几个方面考查： 1. 电功与电能计算：运用W=UIt和W=Pt进行电功电能计算。题目比较难。 2. 电功率综合计算：运用欧姆定律、串并联电路中的特点关系以及电功率进行综合分析计算。往往是计算压轴题，题目比较难。 3. 测量小灯泡的电功率：最近3年都是压轴题，题目比较难。 命题预测 1. 电功与电能计算：运用W=UIt和W=Pt进行电功与电能的简单计算，题目一般会出现在填空题。 2. 电功率综合计算：综合运用电学知识进行电路计算。 3. 测量小灯泡的电功率：最近3年都是压轴题，因为连续三年考查了测定小灯泡的电功率，所以今年考查测电阻的几率比较大。 考点1 电功 一、电能 电路包含电源和用电器。 1. 电源：电源将其他形式的能量转化为电能，供人们使用。 （1）利用电池获取电能：干电池、蓄电池把 能→电能；太阳能电池把 能→电能。 （2）利用发电厂获取电能：各种发电厂把其他形式的能→电能。 2. 用电器：用电器工作时则将电能转化为其他形式的能量。 如白炽灯将电能转化为 能和光能；扫地机器人工作时将电能转化为 能和内能等；电饭锅将电能转化为 能。 3. 电能的单位及其换算 （1）国际单位： ，简称焦，用符号J表示。 （2）常用单位： ，用符号kw·h表示，俗称“度”。 （3）换算关系：1kw·h= J。 二、电能的计量 1. 电能表的用途：用来计量家庭电路消耗的 。 2. 电能表的几个重要参数（如图所示）。 普通电能表 智能电能表 （1）“kW·h”表示电能表示数的单位是 ； （2）“220V”表示该表应该在 的交流电路中使用； （3）“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为 ，额定最大电流为 。电流表工作时的电流不应超过 电流。 （5）普通电能表（左图）“3000R/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过 转；智能电能表（右图）“1600imp/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上的闪烁灯闪烁 次。 3. 电能表的读数 （1）电能表计算器上前后两次的示数之差就是用电器在这段时间内消耗的电能：W=W后-W前。电能表月初和月底的读数如图所示，则本月消耗的电能为： W= W后-W前= kW·h （2）利用电能表的转数求电能：利用电能表转盘的实际转速n和电流表参数Nrevs/kW·h，可以比较精确的计算出某段时间内消耗的电能。即：W= kW·h=×3.6×106 J 如图所示，电表上标有“3000r/kW·h”的字样，若一段时间内该电能表盘转了60转，则在这段时间内用电器消耗的电能为 W= kW·h= kW·h = J 三、电功 1. 电功的概念 （1）定义：在电能转化为其他形式的能量过程中，我们说电流做了功，用W表示。 （2）实质：电能转化为其他形式能的过程是电流 的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。 注意：电能是状态量，反映了做功的本领；电功是过程量，反映了电能转化或消耗电能的 。 3. 电功的计算 （1）影响电功多少的因素：电流做功的多少与 、 和 都有关。 （2）公式：W= ，此公式适用于一切情形下电功的计算。 4. 电功的单位 （1）在国际单位制中，电功的单位是 ，简称焦，用符号J表示，1 J=1V·A·s。 （2）常用单位： （kW·h） （3）单位换算：1kw·h= J 5. 电功的推导公式：由W＝UIt和欧姆定律I＝可推导出电功的两个公式： W= W＝ （1）W＝UIt 是普遍适用的公式；电功的两个推导公式只适用于 电路； （2）利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性。 1．【电功的概念】（2023·长宁·一模）当电流通过LED灯时，电能转化为光能和内能。能够量度电能转化多少的物理量是（　　） A．电流 B．电压 C．电功 D．电功率 2．【电功的单位】算式“3伏×2安×2秒”的计算结果是（    ） A．12欧 B．12瓦 C．12焦 D．12库 3．【电功的公式及简单应用】电阻R1=10欧姆，R2=15欧姆，把它们并联接入电路，在同样时间内（     ） A．电流在R1上做的功多 B．电流在R2上做的功多 C．电流在R1、R2上做的功一样多 D．无法判断 4．【电功的概念】下图是某蓄电池名牌上的部分内容，由此可知该电池的电压为 伏。根据本学期所学过的物理知识，可判断出“2.4Wh”中的“Wh”是 （填物理量名称）的单位。 5. 【电功的公式及简单应用】（2022·浦东新区·模拟预测）某智能手机的锂电池上标有“4.0伏 5安·时”的字样。该手机搭配了超级快充功能，快充采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流由原来的1安变成5安，极大的提高了充电的功率，电池充满电后持续使用一段时间，若屏幕显示剩余电量不足20%，手机的操作系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，此时便应该给手机充电续航，在开启省电模式后，如果没有给手机充电，手机会显示还可以持续2小时，也就是说手机会在两小时后耗尽电量。 （1）根据学过的物理知识，可判断出“5安·时”中的“安·时”是 （填物理量名称）的单位。该款手机的快充功能将充电功率变为原来的 倍，手机在充电时，锂电池相当于 （选填电源或用电器）； （2）该手机的锂电池应该在电能还剩 焦耳，就应给它及时充电。 考点2 电功率 一、电功率 1. 物理意义：表示电流做功的 。 2. 定义：将一段时间内电流做的功W与做功时间t的比叫做电功率。 3. 定义式：P= ，根据电功W=UIt可得P＝UI 电功率P等于用电器两端所加电压U与通过电流I的乘积。 4. 单位 （1）国际单位： （W），1瓦＝1焦/秒= 1伏·安 （2）常用单位： （kW） 1 kW= W （3）应用公式P＝W/t及变形式W=Pt、t＝W/P进行计算时，可应用两套单位： ①若电功W的单位用焦（J）、时间t的单位用秒（s），则功率P的单位是 （W）； ②若电功W的单位用千瓦时（kW·h）、时间t的单位用时（h），则功率P的单位是 （kW）。 5. 电功率的推导式 利用P＝UI和欧姆定律I＝U/R及变形式可推导出两个表达式： P=I2R P = 注意：这两个公式只适用于纯电阻电路。 6. “千瓦时”的来历：千瓦时是功率为1kW的用电器工作 所消耗的电能。 说明：千瓦时是 的单位，而千瓦是 的单位，二者的意义完全不同。 二、额定电压 额定电流 额定功率 一般情况下，用电器上都标有额定电压和额定功率，如图所示，是一白炽灯的“铭牌”： 1. 额定电压和额定功率 （1）额定电压U额：用电器 的电压值。 （2）额定电流I额：用电器两端的电压为 电压时，通过用电器的电流。 （3）额定功率P额：用电器两端的电压为 电压时的电功率。 2. 实际电压和实际功率 （1）实际电压U实：用电器 工作时的电压； （2）实际功率P实：用电器实际工作时的电功率称为实际功率。 3. 实际功率和额定功率的关系 （1）当U实=U额时，P实 P额，用电器正常工作； （2）当U实＞U额时，P实 P额，用电器容易损坏； （3）当U实＜U额时，P实 P额，用电器不能正常工作。 注意：一个用电器只有 个额定电压和 个额定功率，是确定的，与实际电压无关。用电器的实际功率是不确定的，随着它两端电压的改变而改变。 4. 用电器铭牌上所标物理量的意义：例如，一只节能灯泡上标着“220 12”，其中，“220”表示该灯泡的 是220V，“12”表示该灯泡的 是12W。 5. 灯泡的亮度：灯泡的亮度取决于 的大小。例如额定电压不同的白炽电灯，如果实际功率相等，则它们发光的亮度就相同。 1．【常见用电器的电功率】某家用电器正常工作时，测得通过的电流为5A，则此用电器可能是（    ） A．洗衣机 B．电视机 C．台灯 D．空调 2. 【用电器铭牌的含义、电功率的简单计算】为了节能环保，LED灯已被广泛使用。右表为两只相同材质LED白光灯的部分技术指标，可知：两灯均正常工作时， 灯较亮（选填“甲”或“乙”）；通过甲灯的电流为 安。1度电可供乙灯连续正常工作 小时。 LED灯 甲 乙 额定电压（伏） 36 220 额定功率/瓦 9 1 3．【电功率的多挡位问题】（2025·黄浦·一模）如图所示，是某种节能型电烙铁的结构示意图和电路图，其中R是发热电阻丝，L是指示灯。闭合开关S1，电烙铁开始工作，焊接状态下电路的总功率比预热状态大。当电烙铁处于焊接状态时，电路中的电流比预热状态 ，此时开关S2应处于 状态，指示灯L （选填“发光”“熄灭”）。 4．【电功率的计算】（25-26九年级上·上海·期中）如图（a）所示电路，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器R1标有“10Ω 2A”字样。电阻R2的阻值为10Ω，开关S闭合。 （1）求R1连入电路的最小阻值Rmin。 （2）在干路中串联一个电流表，表盘如图（b）所示，电路能正常工作，在移动R1滑片的过程中。求电路总功率的最大值Pmax和最小值Pmin的比值。 5．【电功率的计算】（2022·嘉定·二模）在图所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω  1A”字样。闭合开关S，电压表示数为5伏。求： （1）通过电阻R1的电流I1。 （2）通电10秒，电流通过电阻R2所做的功W2。 （3）移动滑动变阻器的滑片 P，在电路安全工作的情况下，求电路消耗的最大电功率P最大。 6．【电功率的简单计算、电功率的多挡位问题】（24-25九年级下·上海·阶段练习）在图（a）所示电路中，电源电压为12V保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。 （1）求电路中电流I。 （2）现要设计一款具有保温、加热功能的暖手宝，且加热、保温时电路消耗的总功率均为最小。小明设计了图（b）、（c）、（d）所示的模拟电路，其中电阻R2的阻值为20Ω。 ①请判断图 所示的电路符合上述要求，并简述理由。 ②求保温时电路消耗的总功率P。 7．【电功率的概念和单位】某小组同学将甲、乙两个不同规格的小灯按图A所示接在可调节电压的电源两端，闭合电键，发现甲灯比乙灯亮；接着，又将它们按图B所示连接，闭合电键，却发现乙灯比甲灯亮；为了探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关，他们分别测出两次实验中每个小灯的电流、电压值，并记录小灯的亮暗程度（用*表示，*越多表示灯越亮，*数相等表示小灯亮暗程度相同），实验数据分别如表一、表二所示。 表一 表二 小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度 小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度 甲 2 0.18 *** 甲 1.5 0.16 ** 乙 1 0.18 * 乙 1.5 0.24 *** ① 对上述电路和表格进行比较、分析，可得出表一中的实验数据是该小组同学根据图 （选填“A”或“B”）所示的电路图进行实验测得的； ② 分析表一中的实验数据及相关现象，可以得出： ； ③ 分析表二中的实验数据及相关现象，可以得出： ； ④ 为了进一步探究，他们又选用丙和丁两个小灯重复上述实验，实验数据分别如表三、表四所示； 表三 表四 小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度 小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度 丙 1.2 0.2 ** 丙 2.5 0.32 ***** 丁 1.8 0.2 *** 丁 2.5 0.24 **** 请综合分析、比较以上四个表中的实验数据及相关现象，还可以得出： （a） ； （b） ； ⑤ 由以上结论可以得出：小灯的亮暗程度是由小灯发光时的 决定的。 考点3 测量小灯泡的电功率 一、测量小灯泡的电功率 【实验目的】用电流表和电压表测量小灯泡在不同电压下的电功率。 【实验原理】P = 【实验器材】电源、电压表、电流表、 小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线若干。 【实验步骤】 电路图 实物图 （1）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数，填在实验数据记录表中，并观察灯泡的发光情况。 （3）调节滑动变阻器的滑片，使使小灯泡两端电压低于额定电压，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。 （4）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数约为额定电压的1.2倍，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。 （5）实验结束后，断开开关，将连接电路的导线拆开，并整理好实验器材。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2 3 【数据处理】根据公式P=UI计算出小灯泡的额定功率和实际功率。注意：不能求平均值。 【分析论证】 ①分析表格中的实验数据，发现灯泡两端的实际电压越高，实际功率越 ，小灯泡越 。 ②小灯泡的亮度直接由它的 功率决定。实际功率越大，小灯泡越亮。 ③小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有 个。 【实验结论】 （1）当灯泡的实际电压等于额定电压时，灯泡的实际功率 额定功率，灯泡正常发光。 （2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率 额定功率，小灯泡发光较 。 （3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率 额定功率，小灯泡发光较 。 【交流讨论】对小灯泡的电功率进行了多次测量，不求小灯泡功率的平均值的原因：因为额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。 二、测小灯泡电功率实验中常见故障及原因分析 常见故障现象 原因分析 灯泡不亮 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表有示数 ①滑动变阻器接成定值电阻；②滑动变阻器滑片在阻值最大处；③电源电压过低。 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数 ①电源无电压；②灯泡以外电路有断路 闭合开关，灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，而电压表示数却接近电源电压 ①电流表、电压表位置互换了；②灯泡处断路，即灯泡的灯丝断了或灯座接触不良。 闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数 灯泡短路。 电表问题 闭合开关，电流表或电压表的指针偏转角度很小 ①电流表或电压表的量程过大；②电源电压太低；③滑动变阻器接入电路的阻值过大。 闭合开关，电表指针反向偏转 电流表或电压表的“+”“-”接线柱接反了。 闭合开关，电流表或电压表指针的偏转角度超过电表的量程 ①电流表或电压表量程选择过小；②电路中出现短路；③滑动变阻器接入电路中的阻值太小。 开关问题 连接电路时，接完最后一根导线灯泡立即发光 连接电路时，开关一直处于闭合。 滑动变阻器问题 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片时，电表示数及灯泡的亮度均无变化 滑动变阻器同时接入了上面（或下面）两个接线柱。 闭合开关，无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡额定电压 电源电压过低。 无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总大于灯泡的额定电压 ①电源电压过高； ②选用滑动变阻器最大阻值过小。 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 滑动变阻器同时接入了上面两个接线柱或滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置，导致灯泡两端电压过高，灯泡灯丝熔断。 三、测小灯泡电功率实验中常见的几种电路 1.基本电路：在“测量小灯泡的电功率实验”时，最基本的电路就是“正确连接的电路”。是指小灯泡与滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联（图甲）。 该电路的特点是：当移动滑动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数同时变 或同时变 。 甲 乙 丙 2.电压表与滑动变阻器并联（图乙）。其特点是，移动滑动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数一个变大另一个变 。 3. 一个电压表先后与小灯泡、滑动变阻器并联（图丙）。此时，若滑动变阻器的滑片不变时，电源电压为两表示数之 。 1．【测定小灯泡电功率】某同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样，所用电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。他正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键后，电压表示数为2V，电流表示数如图（a）所示。移动滑动变阻器的滑片，当小灯正常发光时，电流表的指针偏离图（a）所示位置2小格。 （1）图（b）是该同学实验电路图，请你在图中补上所缺部分，并标出它的正负接线柱 ；闭合电键前，应将滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端； （2）电源电压为 V；当观察到 时，小灯正常发光；小灯的额定功率为 W。 2．【测定小灯泡电功率】小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有两个小灯泡（分别标有“2.2V 0.3A”，“3.8V 0.3A”字样），他选择其中一个与电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、电流表、滑动变阻器、开关串联，然后将电压表并联在电路中，移动滑片P至最大阻值处。小华闭合开关，观察到电压表示数如图所示，然后移动变阻器滑片P至某位置，使小灯正常发光，此过程中电压表指针向左偏转6小格。 （1）小华判断小灯正常发光的依据是 ； （2）小华将电压表并联在 两端（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）； （3）写出图中电压表示数并说明理由 ； （4）小灯泡的额定功率为 瓦。 3．【测小灯泡的电功率】小青同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有新干电池若干、待测小灯泡（标有“3.5V”字样）、电流表、电压表、两个滑动变阻器（标有“10Ω 1.5A”、“20Ω 1A”字样）、开关及导线若干。小青同学选择其中一个滑动变阻器正确连接电路，实验步骤正确。当闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。接着他移动变阻器滑片P到中点位置时，小灯正常发光。 （1）判断小灯正常发光的依据是 ； （2）求电源电压 ；（写出过程） （3）请根据相关信息，求出小灯的额定电功率 （写出过程）。 4．【测定小灯泡电功率】（2023·崇明·二模）小华做“测定小灯泡电功率”实验，所用器材如下：电源（电压保持不变）、电流表、电压表（0~15伏量程已损坏）、滑动变阻器、待测小灯（标有“0.2A”字样）、电键S以及导线若干。小华先正确串联实验器材，然后将电压表并联在电路中、闭合电键后，移动变阻器的滑片，将测得数据记录在下表中、小华在分析、思考后，换用“50Ω 2A”字样的滑动变阻器，重新正确串联电路，并将电压表并联在合适的电路两端，且实验步骤正确。闭合电键S后，观察到此时电流表、电压表的示数为0.1安、1.0伏。 物理量 电压（伏） 电流（安） 1 3.0 0.16 2 2.5 0.20 3 2.0 0.24 试完成下列问题： （1）判断小灯泡正常发光的方法是 ； （2）记录到上表中电流随电压减小而增大的数据，其原因是 ； （3）实验所用的电源电压为 伏；小灯泡的额定电压为 伏；小灯泡的额定功率 瓦。 5．【测定小灯泡电功率】（2023·杨浦·三模）小杨做“测定小灯泡电功率”实验，现有电源两个（电压均为2伏的整数倍），小杨选用其中一个电源，与待测小灯（标有“0.3A”字样）、滑动变阻器（标有“10Ω  1A”）、电流表、开关串联，再将电压表并联在电路中、闭合开关后，将观察到的数据记录在下表的序号1中、小杨经过思考，更换电源并正确连接，重新实验，将观察到的数据记录在下表的序号2、3中、 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 1 0 0.24 2 4.0 0.24 3 5.5 0.30 根据上述信息，回答以下问题。 ①小杨调整电路前，电压表并联在 两端（选填“待测小灯”或“变阻器”）。 ②计算说明小杨调整电路前所用电源电压U。 ③计算说明小杨调整电路后所用电源电压。 ④求小灯的额定电功率P额。 考点4 焦耳定律 一、电流的热效应 1. 电流的热效应：电流通过导体时，导体会发热， 能增加，这种现象叫做电流的热效应。取暖器、电热水壶、灯泡、导线等工作时发热，都是电流的热效应。 2. 探究影响电流热效应的因素 【设计实验】取甲、乙、丙三根电热丝，甲、丙电热丝的电阻相等，乙电热丝的电阻较大。将三根电热丝分别浸入装有煤油的三个瓶子中，且三个瓶中煤油的质量和初温都相等。可将温度计或温度传感器探头插入煤油中测量温度。 探究电流产生的热量与电流、电阻的关系 【进行实验】 （1）研究电流、通电时间一定时，电流产生的热量与电阻的关系 如图（a）所示，将甲、乙电热丝串联接入电路，接通电源一段时间后断开，观察比较两瓶中煤油的最终温度。 （2）研究电阻、通电时间一定时，电流产生的热量与电流的关系 如图（b）所示，将丙电热丝单独接入电路，设法使通过它的电流与实验（1）中通过甲电热丝的电流大小明显不同，但通电时间相同。观察比较甲、丙所在瓶中煤油的最终温度。 【分析论证】 （1）在电流相同、通电时间相同时，电阻越大，这个电阻产生的热量越 。 （2）在电阻相同、通电时间相同时，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 。 （3）在电流相同、电阻相同时，通电时间越长，这个电阻产生的热量越 。 【实验结论】通过导体的电流越大、导体电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。 二、焦耳定律 1. 焦耳定律 （1）内容： 电流通过导体时产生的热量，与 成正比，与导体 成正比，与 成正比。 （2）公式： Q =   （3）公式中Q = I2Rt各物理量及其单位： I表示电流，单位是 （A）；R表示电阻，单位是 （Ω）；t表示时间，单位是 （s）； Q表示热量，单位是 （J） 1焦耳=1安2×1欧×1秒 2. 推导焦耳定律   若电流做的功全部用来产生热量，即Q = W  因为电功 W = UIt，根据欧姆定律U = IR可得： Q = W = UIt = 可见，在消耗的电能全部产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出的结论与焦耳定律一致。 3. 电功与电热 （1）电功与电热的区别：电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗电能的多少，或表示有多少电能转化为其他形式的能。电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为 的那一部分。两者表示的意义不同，是两个不同的概念。 （2）电功与电热的联系 ①纯电阻电路（如电炉、电热器、电熨斗等电路） ：该类电路中，电流通过用电器时，电能全部转化为内能，电流产生的热量 电流做的功，即Q=W Q= W总=Pt=UIt= U2t/R=I2Rt 上述公式都可以适用于 电路。 ②非纯电阻电路：在该类电路中，当电流通过用电器时，电能主要转化为其它形式的能量，只有一部分转化为内能，电流产生的热量 电流做的功（消耗的电能），即Q＜W。 例如：电风扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，只有少部分转化为内能（发热）。 W总＝UIt =W机械能＋Q热量，电热 电功（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 三、电热的利用和防止 1. 电热的利用——电加热器 （1）电加热器的工作原理：利用了电流的 。 （2）电加热器的主要结构：发热体。发热体是由导电性差、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。其中，绝缘体材料可将电阻丝与电热器的外壳隔开，防止触电和漏电。 （3）生活中常见的一些电加热器： 等。 （4）电加热器的优点：清洁卫生，没有环境污染；效率高；可以方便地控制和调节温度。 2. 电热的危害与防止 （1）电热的危害：大功率用电器持续发热可能影响其性能，甚至缩短使用寿命，因此提高用电器散热性能非常重要。电路发生短路故障时，电流会急剧增大，短时间内产生大量的 ，造成用电器损坏，甚至引发火灾。 （2）防止电热危害的方法：给用电器安装散热风扇；安装散热片；安装散热窗。需要实时检查电路和电气设备，避免发生事故。 1．【焦耳定律的公式及简单应用】当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断.由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别.那么熔丝熔断的可能性较大的是（   ） A．横截面积大的地方 B．横截面积小的地方 C．同时熔断 D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方 2．【电功率、电热的利用和防止】（25-26九年级上·黄浦·月考）各式各样的电器已经成为人们便捷生活的必需品。 （1）小明家有额定电压相同的电饭锅、电烤箱和吸尘器各一个，将这三个用电器正常工作1小时的消耗的电能绘制成了如图所示的柱状图，则下列四个选项中，判断正确的是（　　） A．在这三个用电器中，吸尘器正常工作时的电压最低 B．在这三个用电器正常工作时，电流通过电烤箱做功最快 C．在这三个用电器正常工作时，通过这三个用电器的电流一样大 D．在一个月内，小明家电饭锅消耗的电能一定比吸尘器消耗的电能多 （2）下列情况属于防止电热危害的是（　　） A．冬天用电暖器取暖 B．电脑机箱内装有小风扇 C．电动机外壳上有散热片 D．家用电器长时间不用，要隔大段时间通一次电 3．【焦耳定律的公式及简单应用】如图甲是一只便携塑料封口机，电路原理图如乙所示，电源电压为3V，电热丝R的电阻为0.4Ω，开关闭合，电热丝温度升高，这是利用电流的 效应工作的，通电2min产生的热量为 J；若使用时总把塑料烫坏，可以 （选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。 4．【电功率与焦耳定律的公式及应用】小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表，电吹风在额定电压下工作，问： （1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？ （2）电热丝工作时的电阻是多大？ （3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风10min产生的热量是多少？ 5．【探究电流热效应的实验】在探究“影响电流热效应的因素”实验中： 次数 RA=10Ω RB=20Ω 通电时间/min 温度/℃ 通电时间/min 温度/℃ 1 0 17.3 0 17.5 2 1 17.9 1 18.6 3 2 18.4 2 19.7 4 3 18.9 3 20.6 （1）为了探究电热器产生的热量与 的关系，小明设计了如图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。为让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用 （选填“煤油”或“水”）； （2）为了测温方便准确，小明利用温度传感器替代温度计测量烧瓶内液体的温度。闭合开关，当I=0.1A时，每1分钟测量一次温度，得到的数据如表中。由此数据可得出的两个结论是： 、 ； （3）为了探究电热器产生的热量与另一因素的关系，小明接下来的操作是 。 考点5 家庭电路 一、家庭电路的组成 家庭电路包含供电线路、 、 、 、 和用电器，用电器插头插入插座后，用电器即接入家庭电路。在布线时，考虑到不同家用电器的功率差异较大，往往将家庭电路分为若干支路，以便于安装和检修。 1. 电能表：用来计量家庭的用电量。安装在进户线之后，串联在总开关之前。 2. 低压断路器：低压断路器俗称“空气开关”，当家庭电路中用电器的 过大或发生短路时，通过断路器的电流超过规定电流，断路器会自动切断供电线路，避免用电器损坏或发生其他危险。 3. 供电线路：家庭电路的供电线路通常隐藏在墙体中，包含 线（俗称“火线”）、 线和 线。火线与零线之间有 V的电压。 4. 插座：两孔插座的一孔接火线，一孔接零线，用电器的两脚插头接入插座后即可工作；三孔插座中，并排的两个孔分别接火线和零线（左零右火上接地），另一个孔与地线相连。 二、家庭用电安全 1. 安全电压 过量的电流通过人体会引起不同程度的组织损伤或器官功能障碍，俗称触电，触电会造成机体破坏甚至死亡。人体能导电，人体两端的电压越高，通过人体的电流就越大。在一般环境下，人体两端所加电压不超过36 V时，通过人体的电流是安全的。家庭电路的电压一般是 220 V，远远大于安全电压。 人体的安全电压 36伏。 2. 安全用电措施 （1）避免用湿手去插、拔插头。当人用湿手触摸电器时，人体电阻变小，同时用电器潮湿后，很容易变成导体，产生漏电现象，通过人体电流变大，易造成触电事故。 （2）搬动家用电器时不能拖拽用电器和接线板，避免损坏导线。 （3）安装插座保护壳。为防止幼儿触电，插座的位置不宜过低，还应该安装插座保护壳等。 （4）处理触电事故：处理触电事故的原则：切断电源，注意自身安全。一旦发生触电事故，应迅速切断电源，或者用一根绝缘棒将电线挑开（特别需要注意不能直接去碰触电的人，否则施救者也会触电），尽快使触电者脱离电源。 （5）正确使用三脚插头与三孔插座。洗衣机、电冰箱、空调等电器一般采用三脚插头，三脚插头上标着“E”的导线（脚长的那个）和用电器的金属外壳相连，插座上相应的导线和室外的大地相连。 1．【家庭电路】（25-26九年级上·闵行·期中）家庭电路中，灯泡、电冰箱、电视机等各个用电器之间都是 （选填“串联”或“并联”）的；各个用电器的开关与相应用电器是 （选填“串联”或“并联”）的。 2．【家庭电路】我国家庭电路中，电饭煲与冰箱正常工作时的电压均为 伏，日光灯与开关的连接方式是 连接；如图所示插线板上插座与插座之间是 连接；马路上一排路灯之间的连接方式是 的（后三空均选填“串联”或“并联”）。 3．【触电的实质】下表记录了人体在不同潮湿程度下的电阻值，请依据表中的相关数据回答问题： （1）当皮肤浸入水中，并且施加于人体的电压为100伏时，人体电阻约为 欧。 （2）人体电阻与潮湿程度的关系是：施加于人体的电压相同时， 。 施加于人体 的电压（V） 人体电阻约（欧） 皮肤干燥 皮肤潮湿 皮肤湿润 皮肤浸入水中 10 7000 3500 1200 600 25 5000 2500 1000 500 50 4000 2000 875 440 100 3000 1500 770 375 250 1500 1000 650 325 （3）如果通过人体的电流达到10毫安（0.01安）时，就会对人的生命安全造成威胁，那么所谓的安全电压“24伏”是否绝对安全？请说明你的判断理由。 4．【安全用电】（2022·宝山·二模）小宝同学在阅读九年级第一学期物理书本时，看到了“你知道吗？”的内容，结合自己的物理实验学习及生活经验，想和大家一起探讨以下问题。 ①普通小灯泡正常工作时的电流大约为 ； A．20A                  B．0.2A              C．0.002A ②小宝同学在物理实验室利用两节干电池、开关、小灯进行实验，在闭合开关后两手不小心同时接触到导线A、B两端（如图），但没有发生痛、麻甚至窒息等触电危险。请推想没有触电危险的原因？ ③根据物理学习和生活经验，人体的安全电压应该不高于 。 A．220V                   B．24V              C．3V 【拓展一】电学综合计算 1. 解题思路：解答有关电功、电功率和电热的综合计算题时，一是要明确电路的连接情况，二是需明确公式的适用范围，三是能够从铭牌或表格数据中提取有用的信息，挖掘出隐含的条件。 2. 有关公式列表比较如下： 物理量 电能全部转化为内能 电能部分转化为内能 电功 W=UIt=I2Rt＝t =Pt W=UIt=Pt 电功率 P=W/t=UI=I2R＝ P=W/t=UI 电热 Q=UIt=I2Rt＝t =Pt Q=I2Rt 发热功率 P热=UI=I2R＝ P热=I2R 【拓展二】电热器的多挡位问题 家用电热器正常工作时的电压都是220V，由P=U2/R可知，电路总电阻越小，加热总功率就越大。因此，，当电热器的电路总电阻最小时，电热器就处于加热状态；电路总电阻最大时，加热功率就最小，此时电热器处于保温状态。 其类型主要有以下三种: 1. 短路式：两电阻串联，把开关与其中一个电阻R并联，如图甲所示。当闭合开关时，R被短路，只有电阻R0工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，总电阻变大，总功率变小，为低温挡。 2. 单刀双掷式：主要工作电阻R1在干路上，一条支路用导线，一条支路连接另一电阻R2，如图乙所示。当开关S掷向b时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路a时，只有R1工作，此时为高温挡。 3. 旋转多挡式：如图丙所示，当开关掷向 0、1时，两个电阻R1、R2串联，为低温挡；当开关掷向 1、2时，只有一个电阻R2工作，为中温挡；当开关S掷向2、3时，两个电阻R2、R3并联，为高温挡。 【例题1】（24-25九年级下·徐汇·阶段练习）在图 （a）所示的电路中，电源电压为10伏，电压表与电流表表盘如图（b）所示。将电阻R0接入MN之间，闭合开关S，通过电阻R0的电流为1安。 （1）求电阻R0的阻值。 （2）现断开开关S，取出R0，改变电源电压调整为20伏，再将电阻R1与滑动变阻器R2（标有“20Ω 2A”字样）中的一个接入MN之间，另一个串联Q处。闭合开关S，在确保电路元件均正常工作的情况下，移动滑动变阻器滑片P过程中，观察到电压表示数与电流表示数的之比发生变化，其最小值为5伏/安。 a. 判断MN之间接入的元件，并说明理由。 b. 求电阻R1的阻值。 c. 求电路总功率的最小值P最小。 【例题2】如图1为电饭锅实物图，某同学通过查看它的说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：一种是加热状态，一种是保温状态，图2是它内部电路示意图。 （1）将电饭锅接入家庭电路中，正常工作时，电流为3.18安，求电饭锅的额定功率； （2）自动开关S接通或断开时，电饭锅分别处于哪种状态，说明理由； （3）要使电阻R2在保温状态下的功率是加热状态下的二十五分之一，则电路中定值电阻R1与R2应满足的关系。                     1. 将两个规格不同的小灯泡L1、L2串联在如图所示的电路中，闭合开关S后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，下列说法正确的是（　　） A．通过灯L1的电流较大 B．灯L1靠近电源正极 C．灯L2短路 D．通过灯L1的电流和L2相同 2. （2024·静安·三模）如图所示是小顾家的电能表，从中可以发现上海家庭电路电源电压为 ，他将家中所有其他用电器关闭，只让电烤炉单独工作，脉冲指示灯在1min内闪烁了30次，则电烤炉在这段时间消耗的电能是 kW·h，实际功率是 W。 3．烤羊肉串是很多人喜爱的一种食品。 （1）串羊肉串的钢签前端尖细，可以 （选填“增大”或“减小”）钢签对肉的压强，便于串肉。 （2）为让肉串受热均匀，味道更好，部分店家使用了一种新型电烧烤炉，这种烧烤炉可用电热丝烤熟肉串，是把 能转化为 能。 （3）烤肉的同时，由电动机带动肉串缓慢转动，简化电路如图所示，其中电热丝R的阻值为55Ω，电动机的额定功率为22W，该烧烤炉正常工作时，通过电热丝R的电流为 A；电动机30min消耗的电能为 度。 4．小红家有一盏标有“220V 10瓦”的节能灯甲和一盏标有“220V 40瓦”的日光灯乙，它们正常发光时亮度较接近，使用时两盏灯应 联，正常工作电压为 伏，它们正常工作10小时，甲比乙节约用电 度。 5．（2025·上海金山·二模）如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20欧 1安”的字样。 （1）闭合开关S，移动变阻器的滑片P，当电流表示数如图（b）所示时，求： ①电阻R1两端的电压U1； ②10秒钟内电流通过电阻R1所做的功W1； （2）若在电路中并联一个电压表，闭合开关S，电压表示数为6V。在保证电路安全的情况下，向某一方向移动变阻器的滑片P，发现电压表示数逐渐变小，此过程中电压表示数的最大变化量为2V。求电源电压U。 6. （25-26九年级上·黄浦·月考）小姬给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图表所示。足浴器某次正常工作时控制面板显示如图所示。 （1）求此时足浴器的工作电流。（结果保留一位小数） （2）足浴器装入最大容量且初温为22℃的水。当水温达到控制面板上显示的温度时，求水吸收的热量。（水比热容为） （3）若上述加热过程耗时15min，求该足浴器耗电多少度。 7．（25-26九年级上·黄浦·月考）在如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1阻值为6欧，闭合开关，电压表示数为6伏。 （1）求闭合开关后电流表示数I1。 （2）保持电流表测量通过电源的电流，在电路中再接入电阻R2。 ① R2接入前后，若电压表和电流表示数均发生变化，则两电表示数的乘积 （选填“变大”“变小”或“不变”）。请画出该情况对应的电路图 。 ② R2接入前后，若电压表和电流表中仅有一个电表的示数发生变化，且两电表示数的乘积变化了4.5瓦，求R2的阻值 。 8．在图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1的阻值为30欧，变阻器R2上标有 “20Ω 2A”字样。将变阻器R2的划片P移到某一位置后，闭合电键S，通过R1的电流为0.2安，电流表A2的示数为如图所示。求： （1）电源电压U； （2）通过电阻R2的电流I2； （3）安全状态下，电路所消耗的最大总功率P总最大。 9. 小明做“测定小灯泡的电功率”实验。现有电压为6伏的电源、待测小灯（如图所示）、电流表、开关、若干阻值已知的定值电阻及导线。小明连接电路进行实验，由于小灯上所标的额定电压模糊不清，他思考后将阻值不同的定值电阻与小灯串联，并记录相应的电流表示数，实验数据如下表所示。 物理量 实验序号 定值电阻 （欧） 电流I （安） 1 10 0.32 2 15 0.26 3 30 0.16 ① 请画出小明连接的实验电路图。 ② 请根据相关信息，通过计算说明小灯的额定电压U额，并求出小灯的额定功率P额。 10．小嘉做“测定小灯泡的电功率”实验。现有器材：电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变）、待测小灯泡（标有“0.3A”字样）、滑动变阻器（标有“20Ω  1A”字样）、电流表、电压表（仅0～3V挡完好）、开关各一个和导线若干。他正确串联电路，将电压表并联在电路中，再将变阻器滑片移至一端。闭合开关，观察到电压表、电流表的示数如图（a）、（b）所示。在电路安全情况下，移动变阻器滑片，小灯泡始终不能正常发光。经过思考，小嘉重新调整电路并实验，当小灯泡正常发光时，观察到电压表指针指在刻度盘正中央。 ①小嘉判定小灯泡正常发光的依据是 。 ②调整电路前，电压表并联在 （选填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电源”）两端，理由是 。 ③求小灯泡的额定功率P额。（写出主要的计算过程） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 电功率与家庭电路  目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 电功 4 考点2 电功率 7 考点3 测量小灯泡的电功率 13 考点4 焦耳定律 19 考点5 家庭电路 25 04·素养拓展·思维进阶 28 拓展一 电学综合计算 28 拓展二 电热器的多挡位问题 28 05·优题精选·练能提分 31 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 电功 ☑非选择题 共1小题： 第7题，电能转化为内能。 共1小题： 第7题，电功率与电能的计算。 共1小题： 第9题，电功计算。 电功率 ☑非选择题 ☑选择题 共1小题： 第18题，电功率综合计算。 共2小题： 第5题，运用电功率分析电路状态。 第19题，电功率综合计算。 测量小灯泡的电功率 ☑非选择题 共1小题： 第20题，测定小灯泡的电功率。 共1小题： 第20题，测定小灯泡的电功率。 共1小题： 第20题，测定小灯泡的电功率。 焦耳定律 家庭电路 考情分析 中考命题中，该部分内容属于重点考试内容，试题以计算题、实验题为主，题目有一定难度，主要从以下几个方面考查： 1. 电功与电能计算：运用W=UIt和W=Pt进行电功电能计算。题目比较难。 2. 电功率综合计算：运用欧姆定律、串并联电路中的特点关系以及电功率进行综合分析计算。往往是计算压轴题，题目比较难。 3. 测量小灯泡的电功率：最近3年都是压轴题，题目比较难。 命题预测 1. 电功与电能计算：运用W=UIt和W=Pt进行电功与电能的简单计算，题目一般会出现在填空题。 2. 电功率综合计算：综合运用电学知识进行电路计算。 3. 测量小灯泡的电功率：最近3年都是压轴题，因为连续三年考查了测定小灯泡的电功率，所以今年考查测电阻的几率比较大。 考点1 电功 一、电能 电路包含电源和用电器。 1. 电源：电源将其他形式的能量转化为电能，供人们使用。 （1）利用电池获取电能：干电池、蓄电池把化学能→电能；太阳能电池把太阳能（光能）→电能。 （2）利用发电厂获取电能：各种发电厂把其他形式的能→电能。 2. 用电器：用电器工作时则将电能转化为其他形式的能量。 如白炽灯将电能转化为内能和光能；扫地机器人工作时将电能转化为机械能和内能等；电饭锅将电能转化为内能。 3. 电能的单位及其换算 （1）国际单位：焦耳，简称焦，用符号J表示。 （2）常用单位：千瓦时，用符号kw·h表示，俗称“度”。 （3）换算关系：1kw·h=3.6×106J。 二、电能的计量 1. 电能表的用途：用来计量家庭电路消耗的电能。 2. 电能表的几个重要参数（如图所示）。 普通电能表 智能电能表 （1）“kW·h”表示电能表示数的单位是千瓦时； （2）“220V”表示该表应该在 220V的交流电路中使用； （3）“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。电流表工作时的电流不应超过额定最大电流。 （5）普通电能表（左图）“3000R/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过3000 转；智能电能表（右图）“1600imp/（kW·h）”表示接在这个电能表上的用电器每消耗1千瓦时的电能，电能表上的闪烁灯闪烁1600次。 3. 电能表的读数 （1）电能表计算器上前后两次的示数之差就是用电器在这段时间内消耗的电能：W=W后-W前。电能表月初和月底的读数如图所示，则本月消耗的电能为： W= W后-W前=1469.5-1387.5= 82kW·h （2）利用电能表的转数求电能：利用电能表转盘的实际转速n和电流表参数Nrevs/kW·h，可以比较精确的计算出某段时间内消耗的电能。即：W= kW·h=×3.6×106 J 如图所示，电表上标有“3000r/kW·h”的字样，若一段时间内该电能表盘转了60转，则在这段时间内用电器消耗的电能为 W= kW·h=0.02kW·h =7.2×104 J 三、电功 1. 电功的概念 （1）定义：在电能转化为其他形式的能量过程中，我们说电流做了功，用W表示。 （2）实质：电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。 注意：电能是状态量，反映了做功的本领；电功是过程量，反映了电能转化或消耗电能的多少。 3. 电功的计算 （1）影响电功多少的因素：电流做功的多少与电压U、电流I和通电时间t都有关。 （2）公式：W=UIt，此公式适用于一切情形下电功的计算。 4. 电功的单位 （1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，用符号J表示，1 J=1V·A·s。 （2）常用单位：千瓦时（kW·h） （3）单位换算：1kw·h=3.6×106J 5. 电功的推导公式：由W＝UIt和欧姆定律I＝可推导出电功的两个公式： W=t W＝I2Rt （1）W＝UIt 是普遍适用的公式；电功的两个推导公式只适用于纯电阻电路； （2）利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性。 1．【电功的概念】（2023·长宁·一模）当电流通过LED灯时，电能转化为光能和内能。能够量度电能转化多少的物理量是（　　） A．电流 B．电压 C．电功 D．电功率 【答案】C 【详解】电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能，所以能够量度电能转化多少的物理量是电功，故C符合题意，ABD不符合题意。 2．【电功的单位】算式“3伏×2安×2秒”的计算结果是（    ） A．12欧 B．12瓦 C．12焦 D．12库 【答案】C 【详解】电功为W=UIt=3V×2A×2s=12J 故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 3．【电功的公式及简单应用】电阻R1=10欧姆，R2=15欧姆，把它们并联接入电路，在同样时间内（     ） A．电流在R1上做的功多 B．电流在R2上做的功多 C．电流在R1、R2上做的功一样多 D．无法判断 【答案】A 【详解】电阻R1与R2=15并联接入电路，两电阻两端的电压相等，由知，在相同的时间内电阻越小，电流做的电功越多，所以，电流在R1上做的功多。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 4．【电功的概念】下图是某蓄电池名牌上的部分内容，由此可知该电池的电压为 伏。根据本学期所学过的物理知识，可判断出“2.4Wh”中的“Wh”是 （填物理量名称）的单位。 【答案】 3.6 电功 【详解】试题分析：该电池的电压为3.6V，Wh中的W是电功率，h是小时，Wh是电功的单位． 5. 【电功的公式及简单应用】（2022·浦东新区·模拟预测）某智能手机的锂电池上标有“4.0伏 5安·时”的字样。该手机搭配了超级快充功能，快充采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流由原来的1安变成5安，极大的提高了充电的功率，电池充满电后持续使用一段时间，若屏幕显示剩余电量不足20%，手机的操作系统就会发出“是否开启省电模式”的提示，此时便应该给手机充电续航，在开启省电模式后，如果没有给手机充电，手机会显示还可以持续2小时，也就是说手机会在两小时后耗尽电量。 （1）根据学过的物理知识，可判断出“5安·时”中的“安·时”是 （填物理量名称）的单位。该款手机的快充功能将充电功率变为原来的 倍，手机在充电时，锂电池相当于 （选填电源或用电器）； （2）该手机的锂电池应该在电能还剩 焦耳，就应给它及时充电。 【答案】 电量 5 用电器 14400 【详解】（1）5安·时的物理意义是在5A的电流下持续供电1h。因此安·时指的是一定时间内电路中通过了多少电荷量，所以是电量或电荷量的单位。 快充采取的方式是保持充电器的电压不变，将电流由原来的1安变成5安，则电流变为原来的5倍。由P=UI可知，该款手机的快充功能将充电功率变为原来的5倍。 手机在充电时，锂电池消耗电能，将电能转化为化学能，故锂电池相当于用电器。 （2）某智能手机的锂电池上标有“4.0伏 5安·时”的字样，该手机的锂电池电能为 W=UIt=4V×5A×1h=4V×5A×3600s=7.2×104J 应该给手机充电时，手机的锂电池剩余的电能为 W剩=Wη=7.2×104J×20%=14400J 考点2 电功率 一、电功率 1. 物理意义：表示电流做功的快慢。 2. 定义：将一段时间内电流做的功W与做功时间t的比叫做电功率。 3. 定义式：P= ，根据电功W=UIt可得P＝UI 电功率P等于用电器两端所加电压U与通过电流I的乘积。 4. 单位 （1）国际单位：瓦（W），1瓦＝1焦/秒= 1伏·安 （2）常用单位：千瓦（kW） 1 kW= 103W （3）应用公式P＝W/t及变形式W=Pt、t＝W/P进行计算时，可应用两套单位： ①若电功W的单位用焦（J）、时间t的单位用秒（s），则功率P的单位是瓦（W）； ②若电功W的单位用千瓦时（kW·h）、时间t的单位用时（h），则功率P的单位是千瓦（kW）。 5. 电功率的推导式 利用P＝UI和欧姆定律I＝U/R及变形式可推导出两个表达式： P=I2R P = 注意：这两个公式只适用于纯电阻电路。 6. “千瓦时”的来历：千瓦时是功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能。 说明：千瓦时是电能的单位，而千瓦是电功率的单位，二者的意义完全不同。 二、额定电压 额定电流 额定功率 一般情况下，用电器上都标有额定电压和额定功率，如图所示，是一白炽灯的“铭牌”： 1. 额定电压和额定功率 （1）额定电压U额：用电器正常工作的电压值。 （2）额定电流I额：用电器两端的电压为额定电压时，通过用电器的电流。 （3）额定功率P额：用电器两端的电压为额定电压时的电功率。 2. 实际电压和实际功率 （1）实际电压U实：用电器实际工作时的电压； （2）实际功率P实：用电器实际工作时的电功率称为实际功率。 3. 实际功率和额定功率的关系 （1）当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作； （2）当U实＞U额时，P实＞P额，用电器容易损坏； （3）当U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作。 注意：一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，是确定的，与实际电压无关。用电器的实际功率是不确定的，随着它两端电压的改变而改变。 4. 用电器铭牌上所标物理量的意义：例如，一只节能灯泡上标着“220 12”，其中，“220”表示该灯泡的额定电压是220V，“12”表示该灯泡的额定功率是12W。 5. 灯泡的亮度：灯泡的亮度取决于实际功率的大小。例如额定电压不同的白炽电灯，如果实际功率相等，则它们发光的亮度就相同。 1．【常见用电器的电功率】某家用电器正常工作时，测得通过的电流为5A，则此用电器可能是（    ） A．洗衣机 B．电视机 C．台灯 D．空调 【答案】D 【详解】家用电器的额定电压都是220V，根据P=UI得，工作电流为5A的用电器的电功率为P=UI=220V×5A=1100W A．洗衣机的电功率约为200W，远小于1100W，故A不符合题意； B．电视机的电功率约为100W，远小于1100W，故B不符合题意； C．台灯的电功率约为40W，远小于1100W，故C不符合题意； D．空调的电功率在1000W以上，与1100W接近，故D符合题意。 故选D。 2. 【用电器铭牌的含义、电功率的简单计算】为了节能环保，LED灯已被广泛使用。右表为两只相同材质LED白光灯的部分技术指标，可知：两灯均正常工作时， 灯较亮（选填“甲”或“乙”）；通过甲灯的电流为 安。1度电可供乙灯连续正常工作 小时。 LED灯 甲 乙 额定电压（伏） 36 220 额定功率/瓦 9 1 【答案】 甲 0.25 1000 【详解】由表格信息可知，两灯均正常工作时，甲灯的电功率为9W，乙灯的电功率为1W，决定灯泡亮度的是灯泡的实际功率，所以甲灯更亮。 通过甲灯的电流为 1度电，即1kW·h，可供乙灯连续正常工作时间为 3．【电功率的多挡位问题】（2025·黄浦·一模）如图所示，是某种节能型电烙铁的结构示意图和电路图，其中R是发热电阻丝，L是指示灯。闭合开关S1，电烙铁开始工作，焊接状态下电路的总功率比预热状态大。当电烙铁处于焊接状态时，电路中的电流比预热状态 ，此时开关S2应处于 状态，指示灯L （选填“发光”“熄灭”）。 【答案】 大 闭合 熄灭 【详解】由图可知，当开关S1闭合，S2断开时，灯泡和电热丝串联，电路中电流较小，电烙铁处于预热状态；当开关S1和S2都闭合时，灯泡被短路，电路是电热丝的简单电路，电路中电阻较小，电流较大，此时指示灯被短接而熄灭，电烙铁处于焊接状态。 4．【电功率的计算】（25-26九年级上·上海·期中）如图（a）所示电路，电源电压为12V且保持不变，滑动变阻器R1标有“10Ω 2A”字样。电阻R2的阻值为10Ω，开关S闭合。 （1）求R1连入电路的最小阻值Rmin。 （2）在干路中串联一个电流表，表盘如图（b）所示，电路能正常工作，在移动R1滑片的过程中。求电路总功率的最大值Pmax和最小值Pmin的比值。 【答案】(1) 6Ω；(2)5:3 【详解】（1）由电路图可知，两电阻并联。根据滑动变阻器的规格可知允许通过R1的最大电流为I1max=2A。根据欧姆定律可知R1连入电路的最小阻值 （2）根据欧姆定律可知通过R2的电流 在干路中串联一个电流表，根据并联电路的特点可知，电流表接入电路的量程为0~3A，即干路的最大电流为3A，电路总功率的最大值 当滑动变阻器接入的阻值最大时，通过R1的电流最小，则此时通过R1的最小电流 根据串联电路的特点可知，干路的最小电流 电路总功率的最小值 电路总功率的最大值Pmax和最小值Pmin的比值 5．【电功率的计算】（2022·嘉定·二模）在图所示的电路中，电源电压为12伏且不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω  1A”字样。闭合开关S，电压表示数为5伏。求： （1）通过电阻R1的电流I1。 （2）通电10秒，电流通过电阻R2所做的功W2。 （3）移动滑动变阻器的滑片 P，在电路安全工作的情况下，求电路消耗的最大电功率P最大。 【答案】① 0.5安；②35焦；③12瓦 【详解】（1）由图知，电阻R1，R2串联，电压表测量R1两端的电压，通过电阻R1的电流 （2）R2两端的电压为U2=U-U1=12V-5V=7V 通电10秒，电流通过电阻R2所做的功W2 W2=U2I2t= 7V×0.5A×10s=35J （3）若滑片P移至最左端 所以最大电流为1A，故最大功率为P最大=UI最大=12V×1A=12W 6．【电功率的简单计算、电功率的多挡位问题】（24-25九年级下·上海·阶段练习）在图（a）所示电路中，电源电压为12V保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。 （1）求电路中电流I。 （2）现要设计一款具有保温、加热功能的暖手宝，且加热、保温时电路消耗的总功率均为最小。小明设计了图（b）、（c）、（d）所示的模拟电路，其中电阻R2的阻值为20Ω。 ①请判断图 所示的电路符合上述要求，并简述理由。 ②求保温时电路消耗的总功率P。 【答案】(1)1.2A；(2) c，见解析，4.8W 【详解】（1）如图（a），电路为R1的简单电路，电路中电流 （2）图（b），只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，电路中功率，为保温状态； 闭合开关S1、S2，两电阻并联，电路的功率为为加热状态。 如图（c），只闭合开关S1，R1、R2串联，电路中功率 为保温状态； 闭合开关S1、S2，R1被短路，电路为R2的简单电路，电路的功率为为加热状态。 如图（d），只闭合开关S1，R1、R2串联，电路中功率为保温状态； 闭合开关S1、S2，R2被短路，电路为R1的简单电路，电路的功率为 为加热状态。 由于电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，电阻R2的阻值为20Ω，则R1的阻值小于R2的阻值，所以对比以上结果可知，保温状态 加热状态 所以图（c）所示的电路符合上述要求，加热、保温时电路消耗的总功率均为最小。 图（c）保温时，电路消耗的总功率 7．【电功率的概念和单位】某小组同学将甲、乙两个不同规格的小灯按图A所示接在可调节电压的电源两端，闭合电键，发现甲灯比乙灯亮；接着，又将它们按图B所示连接，闭合电键，却发现乙灯比甲灯亮；为了探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关，他们分别测出两次实验中每个小灯的电流、电压值，并记录小灯的亮暗程度（用*表示，*越多表示灯越亮，*数相等表示小灯亮暗程度相同），实验数据分别如表一、表二所示。 表一 表二 小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度 小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度 甲 2 0.18 *** 甲 1.5 0.16 ** 乙 1 0.18 * 乙 1.5 0.24 *** ① 对上述电路和表格进行比较、分析，可得出表一中的实验数据是该小组同学根据图 （选填“A”或“B”）所示的电路图进行实验测得的； ② 分析表一中的实验数据及相关现象，可以得出： ； ③ 分析表二中的实验数据及相关现象，可以得出： ； ④ 为了进一步探究，他们又选用丙和丁两个小灯重复上述实验，实验数据分别如表三、表四所示； 表三 表四 小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度 小灯 电压/伏 电流/安 亮暗程度 丙 1.2 0.2 ** 丙 2.5 0.32 ***** 丁 1.8 0.2 *** 丁 2.5 0.24 **** 请综合分析、比较以上四个表中的实验数据及相关现象，还可以得出： （a） ； （b） ； ⑤ 由以上结论可以得出：小灯的亮暗程度是由小灯发光时的 决定的。 【答案】 A 通过的电流相等时，两端电压越大，小灯越亮 两端电压相等时，通过的电流越大，小灯越亮 当小灯两端电压与通过它的电流的乘积相等时，小灯亮暗程度相同 小灯两端电压与通过它的电流的乘积越大，小灯越亮 电压与电流的乘积 【详解】由表一和表二的数据可知，表一中两灯泡的电流相等，表二中两灯泡的电流不相等；根据串联电路各处的电流相等可知表一中的实验数据是该小组同学根据图A所示的电路图进行实验测得的。 分析表一中的实验数据及相关现象，甲、乙两灯电流相同，甲灯的电压较大，甲灯较亮，可以得出：通过的电流相等时，两端电压越大，小灯越亮。 分析表二中的实验数据及相关现象，甲、乙两灯电压相同，乙灯的电流较大，乙灯较亮，可以得出：两端电压相等时，通过的电流越大，小灯越亮。 分析表一和表二中的实验数据及相关现象知，亮度相同（三个*）时，灯泡两端的电压和通过电流的乘积不变（0.36W），故可得结论：当小灯两端电压与通过它的电流的乘积相等时，小灯亮暗程度相同。 亮度不同（一个、两个、三个、四个、五个*）时，灯泡两端的电压和通过电流的乘积变大（0.18W、0.24W、0.36W、0.6W、0.8W），故可得结论：灯两端电压与通过它的电流的乘积越大，小灯越亮。 根据以上结论，当小灯两端电压与通过它的电流的乘积相等时，小灯亮暗程度相同，当灯两端电压与通过它的电流的乘积越大，小灯越亮，可以得出：小灯的亮暗程度是由小灯发光时的电压与电流的乘积决定的。 考点3 测量小灯泡的电功率 一、测量小灯泡的电功率 【实验目的】用电流表和电压表测量小灯泡在不同电压下的电功率。 【实验原理】P = UI 【实验器材】电源、电压表、电流表、 小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线若干。 【实验步骤】 电路图 实物图 （1）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。 （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数，填在实验数据记录表中，并观察灯泡的发光情况。 （3）调节滑动变阻器的滑片，使使小灯泡两端电压低于额定电压，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。 （4）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数约为额定电压的1.2倍，观察此时小灯泡的发光情况与在额定电压下的发光情况有什么不同，记下此时电压表和电流表的示数，数据记录表中。 （5）实验结束后，断开开关，将连接电路的导线拆开，并整理好实验器材。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1 2 3 【数据处理】根据公式P=UI计算出小灯泡的额定功率和实际功率。注意：不能求平均值。 【分析论证】 ①分析表格中的实验数据，发现灯泡两端的实际电压越高，实际功率越大，小灯泡越亮。 ②小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。实际功率越大，小灯泡越亮。 ③小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。 【实验结论】 （1）当灯泡的实际电压等于额定电压时，灯泡的实际功率等于额定功率，灯泡正常发光。 （2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。 （3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。 【交流讨论】对小灯泡的电功率进行了多次测量，不求小灯泡功率的平均值的原因：因为额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。 二、测小灯泡电功率实验中常见故障及原因分析 常见故障现象 原因分析 灯泡不亮 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表有示数 ①滑动变阻器接成定值电阻；②滑动变阻器滑片在阻值最大处；③电源电压过低。 闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数 ①电源无电压；②灯泡以外电路有断路 闭合开关，灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，而电压表示数却接近电源电压 ①电流表、电压表位置互换了；②灯泡处断路，即灯泡的灯丝断了或灯座接触不良。 闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数 灯泡短路。 电表问题 闭合开关，电流表或电压表的指针偏转角度很小 ①电流表或电压表的量程过大；②电源电压太低；③滑动变阻器接入电路的阻值过大。 闭合开关，电表指针反向偏转 电流表或电压表的“+”“-”接线柱接反了。 闭合开关，电流表或电压表指针的偏转角度超过电表的量程 ①电流表或电压表量程选择过小；②电路中出现短路；③滑动变阻器接入电路中的阻值太小。 开关问题 连接电路时，接完最后一根导线灯泡立即发光 连接电路时，开关一直处于闭合。 滑动变阻器问题 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片时，电表示数及灯泡的亮度均无变化 滑动变阻器同时接入了上面（或下面）两个接线柱。 闭合开关，无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡额定电压 电源电压过低。 无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总大于灯泡的额定电压 ①电源电压过高； ②选用滑动变阻器最大阻值过小。 闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 滑动变阻器同时接入了上面两个接线柱或滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置，导致灯泡两端电压过高，灯泡灯丝熔断。 三、测小灯泡电功率实验中常见的几种电路 1.基本电路：在“测量小灯泡的电功率实验”时，最基本的电路就是“正确连接的电路”。是指小灯泡与滑动变阻器串联，电压表与小灯泡并联（图甲）。 该电路的特点是：当移动滑动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数同时变大或同时变小。 甲 乙 丙 2.电压表与滑动变阻器并联（图乙）。其特点是，移动滑动变阻器的滑片时，电流表与电压表的示数一个变大另一个变小。 3. 一个电压表先后与小灯泡、滑动变阻器并联（图丙）。此时，若滑动变阻器的滑片不变时，电源电压为两表示数之和。 1．【测定小灯泡电功率】某同学在“测定小灯泡的电功率”实验中，小灯泡上标有“2.5V”字样，所用电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。他正确连接电路，实验步骤正确，闭合电键后，电压表示数为2V，电流表示数如图（a）所示。移动滑动变阻器的滑片，当小灯正常发光时，电流表的指针偏离图（a）所示位置2小格。 （1）图（b）是该同学实验电路图，请你在图中补上所缺部分，并标出它的正负接线柱 ；闭合电键前，应将滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端； （2）电源电压为 V；当观察到 时，小灯正常发光；小灯的额定功率为 W。 【答案】 见下图 左 6 电压表示数为2.5V 0.6 【详解】（1）测量小灯泡电功率时，要用电压表测电压，用电流表测电流，然后根据P=UI进行计算，所以图中缺少电压表，电压表应并联在灯泡两端； 开关闭合前，为防止电流过大，要把滑片移到阻值最大位置，即将滑片移动到最左端。 （2）图中电流表接量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A，此时电压表示数为2V，所以灯丝电阻为 此时，则电源电压 灯正常发光时，其两端电压应为2.5V，故应移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.5V，灯泡正常发光，此时电流表示数为0.24A，则 2．【测定小灯泡电功率】小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有两个小灯泡（分别标有“2.2V 0.3A”，“3.8V 0.3A”字样），他选择其中一个与电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、电流表、滑动变阻器、开关串联，然后将电压表并联在电路中，移动滑片P至最大阻值处。小华闭合开关，观察到电压表示数如图所示，然后移动变阻器滑片P至某位置，使小灯正常发光，此过程中电压表指针向左偏转6小格。 （1）小华判断小灯正常发光的依据是 ； （2）小华将电压表并联在 两端（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）； （3）写出图中电压表示数并说明理由 ； （4）小灯泡的额定功率为 瓦。 【答案】 见解析 滑动变阻器两端 2.8V 1.14W 【详解】（1）因电路中有电流表，且两灯泡的额定电流都是0.3A，因此能够判断小灯正常发光的依据是电流表的示数为0.3A。 （2）（3）一开始滑动变阻器处在最大阻值处，移动滑动变阻器，即滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电压表指针向左偏转6小格，电压表的示数变小，根据串联分压原理可知，电压表并联在滑动变阻器两端；由于不确定电压表的量程，因此移动6格后，电压表读数为11V或2.2V；根据题意，灯泡正常发光时的电压为2.2V或3.8V，滑动变阻器加上小灯两端为电源电压，由于电源电压为2伏的整数倍且保持不变，因此电源电压为2.2V+3.8V=6V 电压表的示数是2.2V，说明实验中选择的是额定电压为3.8V的小灯泡。 根据上述分析可知，电压表的读数是2.2V，电压表选择的是小量程，分度值是0.1V，图中电压表的读数为2.8V。 （4）已知灯泡选择的是“3.8V 0.3A”字样规格的，则小灯额定功率为 3．【测小灯泡的电功率】小青同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有新干电池若干、待测小灯泡（标有“3.5V”字样）、电流表、电压表、两个滑动变阻器（标有“10Ω 1.5A”、“20Ω 1A”字样）、开关及导线若干。小青同学选择其中一个滑动变阻器正确连接电路，实验步骤正确。当闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。接着他移动变阻器滑片P到中点位置时，小灯正常发光。 （1）判断小灯正常发光的依据是 ； （2）求电源电压 ；（写出过程） （3）请根据相关信息，求出小灯的额定电功率 （写出过程）。 【答案】（1）小灯泡两端的电压为3.5V时，小灯泡正常发光；（2） 6V，过程见解析；（3） 0.875W，过程见解析 【详解】（1）因为灯泡的额定电压为3.5V，故电压表的示数为3.5V时，灯泡正常发光。 （2）当闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安，此时变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知，电源电压为 U=UL+U滑=UL+ILR滑大=2V+0.2A×R滑大 当R滑大=10Ω时，U=4V，当R滑大=20Ω时，U=6V，由于电源用新干电池，电源电压应为1.5V的整数倍，故实验中该变阻器应选用“20Ω 1A”，故电源电压为6V。 （3）移动变阻器滑片P到中点位置时，即R滑=10Ω，小灯正常发光，根据串联电路电压规律，变阻器两端电压 U滑=U-U额=6V-3.5V=2.5V 根据串联电路电流特点结合欧姆定律，此时灯泡正常发光的电流 小灯泡额定功率P额=U额I额=3.5V×0.25A=0.875W 4．【测定小灯泡电功率】（2023·崇明·二模）小华做“测定小灯泡电功率”实验，所用器材如下：电源（电压保持不变）、电流表、电压表（0~15伏量程已损坏）、滑动变阻器、待测小灯（标有“0.2A”字样）、电键S以及导线若干。小华先正确串联实验器材，然后将电压表并联在电路中、闭合电键后，移动变阻器的滑片，将测得数据记录在下表中、小华在分析、思考后，换用“50Ω 2A”字样的滑动变阻器，重新正确串联电路，并将电压表并联在合适的电路两端，且实验步骤正确。闭合电键S后，观察到此时电流表、电压表的示数为0.1安、1.0伏。 物理量 电压（伏） 电流（安） 1 3.0 0.16 2 2.5 0.20 3 2.0 0.24 试完成下列问题： （1）判断小灯泡正常发光的方法是 ； （2）记录到上表中电流随电压减小而增大的数据，其原因是 ； （3）实验所用的电源电压为 伏；小灯泡的额定电压为 伏；小灯泡的额定功率 瓦。 【答案】（1）见解析；（2）电压表并联在变阻器的两端；（3）6，3.5，0.7。 【详解】（1）由题意可知，通过灯的电流为0.2A时，灯正常发光。 （2）正确串联实验器材，当电路中的电流变大时，说明灯的电压变大，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压变小，由表中数据得到电压表并联在变阻器的两端。 （3）换用“50Ω 2A”字样的滑动变阻器，重新正确串联电路，并将电压表并联在合适的电路两端，且实验步骤正确，说明电压表并联在灯的两端，闭合电键S前，变阻器连入电路中的电阻最大，观察到此时电流表、电压表的示数为0.1安、1.0伏，由欧姆定律可得变阻器两端的电压 U滑=IR滑大=0.1A×50Ω=5V 串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电路电压的规律可得电源电压为 U=5V+1V=6V 根据串联电路电压的规律可知灯的额定电压为UL=U-U1=6V-2.5V=3.5V 则灯的额定功率PL=ULIL=3.5V×0.20A=0.7W 5．【测定小灯泡电功率】（2023·杨浦·三模）小杨做“测定小灯泡电功率”实验，现有电源两个（电压均为2伏的整数倍），小杨选用其中一个电源，与待测小灯（标有“0.3A”字样）、滑动变阻器（标有“10Ω  1A”）、电流表、开关串联，再将电压表并联在电路中、闭合开关后，将观察到的数据记录在下表的序号1中、小杨经过思考，更换电源并正确连接，重新实验，将观察到的数据记录在下表的序号2、3中、 序号 电压表示数（伏） 电流表示数（安） 1 0 0.24 2 4.0 0.24 3 5.5 0.30 根据上述信息，回答以下问题。 ①小杨调整电路前，电压表并联在 两端（选填“待测小灯”或“变阻器”）。 ②计算说明小杨调整电路前所用电源电压U。 ③计算说明小杨调整电路后所用电源电压。 ④求小灯的额定电功率P额。 【答案】 变阻器 4V 6V 1.65W 【详解】由序号1的数据可知电压表示教为0，由此可以判断小杨调整电路前，电压表并联在变阻器两端 且此时滑动变阻器阻值为0。 由序号2的数据可知，电路中电流大小为0.24A时，小灯泡的两端电压为4V，由序号1可知，调整电路前的电源电压等于小灯泡两端电压，即为4V。 由序号3的数据可知，调整电路后的电源电压大于等于5.5V， 又因为电源电压为2的倍数 所以电源电压可是6V，8V…，当电源电压为6V时，序号2中的变阻器电阻大小为 序号3中变阻器电阻大小为 所以电源电压可以为6V。 当电源电压为8V时，原号2中的变器电阻大小为 所以电源电压不可以为8V。 综上，调整电路后电源电压为6V。 由序号3的教据知，当小灯泡的额定电流为0.3A时，额定电压为5.5V，所以小灯泡的额定功率为 考点4 焦耳定律 一、电流的热效应 1. 电流的热效应：电流通过导体时，导体会发热，内能增加，这种现象叫做电流的热效应。取暖器、电热水壶、灯泡、导线等工作时发热，都是电流的热效应。 2. 探究影响电流热效应的因素 【设计实验】取甲、乙、丙三根电热丝，甲、丙电热丝的电阻相等，乙电热丝的电阻较大。将三根电热丝分别浸入装有煤油的三个瓶子中，且三个瓶中煤油的质量和初温都相等。可将温度计或温度传感器探头插入煤油中测量温度。 【进行实验】 （1）研究电流、通电时间一定时，电流产生的热量与电阻的关系 如图（a）所示，将甲、乙电热丝串联接入电路，接通电源一段时间后断开，观察比较两瓶中煤油的最终温度。 （2）研究电阻、通电时间一定时，电流产生的热量与电流的关系 如图（b）所示，将丙电热丝单独接入电路，设法使通过它的电流与实验（1）中通过甲电热丝的电流大小明显不同，但通电时间相同。观察比较甲、丙所在瓶中煤油的最终温度。 探究电流产生的热量与电流、电阻的关系 【分析论证】 （1）在电流相同、通电时间相同时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 （2）在电阻相同、通电时间相同时，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 （3）在电流相同、电阻相同时，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。 【实验结论】通过导体的电流越大、导体电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。 二、焦耳定律 1. 焦耳定律 （1）内容： 电流通过导体时产生的热量，与电流的二次方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。 （2）公式： Q = I2Rt  （3）公式中Q = I2Rt各物理量及其单位： I表示电流，单位是安培（A）；R表示电阻，单位是欧姆（Ω）；t表示时间，单位是秒（s）； Q表示热量，单位是焦耳（J） 1焦耳=1安2×1欧×1秒 2. 推导焦耳定律   若电流做的功全部用来产生热量，即Q = W  因为电功 W = UIt，根据欧姆定律U = IR可得： Q = W = UIt = I2Rt 可见，在消耗的电能全部产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出的结论与焦耳定律一致。 3. 电功与电热 （1）电功与电热的区别：电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗电能的多少，或表示有多少电能转化为其他形式的能。电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为内能的那一部分。两者表示的意义不同，是两个不同的概念。 （2）电功与电热的联系 ①纯电阻电路（如电炉、电热器、电熨斗等电路） ：该类电路中，电流通过用电器时，电能全部转化为内能，电流产生的热量等于电流做的功，即Q=W Q= W总=Pt=UIt= U2t/R=I2Rt 上述公式都可以适用于纯电阻电路。 ②非纯电阻电路：在该类电路中，当电流通过用电器时，电能主要转化为其它形式的能量，只有一部分转化为内能，电流产生的热量小于电流做的功（消耗的电能），即Q＜W。 例如：电风扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，只有少部分转化为内能（发热）。 W总＝UIt =W机械能＋Q热量，电热小于电功（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 三、电热的利用和防止 1. 电热的利用——电加热器 （1）电加热器的工作原理：利用了电流的热效应。 （2）电加热器的主要结构：发热体。发热体是由导电性差、熔点高的电阻丝绕在绝缘体材料上做成的。其中，绝缘体材料可将电阻丝与电热器的外壳隔开，防止触电和漏电。 （3）生活中常见的一些电加热器：电热水器、烤面包机、电烤箱等。 （4）电加热器的优点：清洁卫生，没有环境污染；效率高；可以方便地控制和调节温度。 2. 电热的危害与防止 （1）电热的危害：大功率用电器持续发热可能影响其性能，甚至缩短使用寿命，因此提高用电器散热性能非常重要。电路发生短路故障时，电流会急剧增大，短时间内产生大量的热量，造成用电器损坏，甚至引发火灾。 （2）防止电热危害的方法：给用电器安装散热风扇；安装散热片；安装散热窗。需要实时检查电路和电气设备，避免发生事故。 1．【焦耳定律的公式及简单应用】当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断.由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别.那么熔丝熔断的可能性较大的是（   ） A．横截面积大的地方 B．横截面积小的地方 C．同时熔断 D．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方 【答案】B 【详解】熔丝的材料一样，相同长度的地方如果横截面积越小，那么电阻R越大，根据焦耳定律Q=I2 Rt可知，产生的热量Q越多，那就更有可能熔断，选项B符合题意。 2．【电功率、电热的利用和防止】（25-26九年级上·黄浦·月考）各式各样的电器已经成为人们便捷生活的必需品。 （1）小明家有额定电压相同的电饭锅、电烤箱和吸尘器各一个，将这三个用电器正常工作1小时的消耗的电能绘制成了如图所示的柱状图，则下列四个选项中，判断正确的是（　　） A．在这三个用电器中，吸尘器正常工作时的电压最低 B．在这三个用电器正常工作时，电流通过电烤箱做功最快 C．在这三个用电器正常工作时，通过这三个用电器的电流一样大 D．在一个月内，小明家电饭锅消耗的电能一定比吸尘器消耗的电能多 （2）下列情况属于防止电热危害的是（　　） A．冬天用电暖器取暖 B．电脑机箱内装有小风扇 C．电动机外壳上有散热片 D．家用电器长时间不用，要隔大段时间通一次电 【答案】(1)B；(2)BC 【详解】（1）A．三个用电器正常工作，实际电压等于额定电压，三个用电器的额定电压相等，则它们正常工作时的电压相等，故A错误； BC．由柱状图可知，这三个用电器正常工作1小时消耗电能的关系为W电烤箱>W电饭锅>W吸尘器 因工作时间都为1h，根据P=W/t可知，这三个用电器的电功率P电烤箱>P电饭锅>P吸尘器 因电烤箱的电功率最大，故电流通过电烤箱做功最快；由P=UI得，因实际电压相同，故通过这三个用电器的电流不同，故B正确，C错误； D．虽然电饭锅的实际功率大于吸尘器的实际功率，但因在一个月内，电烤箱与吸尘器的使用时间t的关系不确定，由W=Pt可知，消耗电能的多少与电功率大小和时间长短有关，所以，在一个月电饭锅消耗的电能不一定比吸尘器消耗的电能多，故D错误。 故选B。 （2）A．冬天用电暖器取暖，是利用电热取暖，故A不符合题意； B．电脑机箱内装有小风扇，是防止电热的危害，防止电脑被烧坏，故B符合题意； C．电动机外壳上有散热片，是防止电热的危害，防止电动机被烧坏，故C符合题意； D．家用电器长时间不用，要隔大段时间通一次电，是利用电热，驱除家用电器的潮气，故D不符合题意。 故选BC。 3．【焦耳定律的公式及简单应用】如图甲是一只便携塑料封口机，电路原理图如乙所示，电源电压为3V，电热丝R的电阻为0.4Ω，开关闭合，电热丝温度升高，这是利用电流的 效应工作的，通电2min产生的热量为 J；若使用时总把塑料烫坏，可以 （选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。 【答案】 热 2700 增大 【详解】电热丝通电时，将电能转化为内能，所以这是通过电流的热效应来实现高温封口。 通电2min产生的热量为 由公式可知，电压不变，通电时间相同时，要减小电热丝产生的热量，应增大电热丝的阻值。 4．【电功率与焦耳定律的公式及应用】小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表，电吹风在额定电压下工作，问： （1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？ （2）电热丝工作时的电阻是多大？ （3）电吹风内电动机的电阻是1Ω，电吹风吹冷风10min产生的热量是多少？ 【答案】（1）0.5A；（2）44Ω；（3）150J 【详解】（1）当吹冷风时，只有电动机工作，从表中数据可以看到，P冷=110W，电吹风的额定电压U=220V，由可得，通过电动机的电流 （2）当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，电热丝的电功率 由P=U2/R可得，电热丝的电阻值 （3）电动机工作时的电流为0.5A，电吹风吹冷风的时间10min=600s，电动机的电阻R电动机=1Ω，根据焦耳定律可知，电吹风吹10min冷风产生的热量 5．【探究电流热效应的实验】在探究“影响电流热效应的因素”实验中： 次数 RA=10Ω RB=20Ω 通电时间/min 温度/℃ 通电时间/min 温度/℃ 1 0 17.3 0 17.5 2 1 17.9 1 18.6 3 2 18.4 2 19.7 4 3 18.9 3 20.6 （1）为了探究电热器产生的热量与 的关系，小明设计了如图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。为让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用 （选填“煤油”或“水”）； （2）为了测温方便准确，小明利用温度传感器替代温度计测量烧瓶内液体的温度。闭合开关，当I=0.1A时，每1分钟测量一次温度，得到的数据如表中。由此数据可得出的两个结论是： 、 ； （3）为了探究电热器产生的热量与另一因素的关系，小明接下来的操作是 。 【答案】（1） 电阻 煤油；（2）见解析 见解析；（3）见解析 【详解】（1）图中两根阻值不同的电阻丝串联，电流相同，所以是为了探究电热器产生的热量与电阻的关系。 电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法。因为煤油的比热容比水的比热容小，相同质量的煤油和水比较，吸收相同的热量，煤油升高的温度多，在短时间内用煤油做实验效果更明显，便于观察。 （2）RA< RB，由表可知，时间相同时，B中温度计示数较高，可得：电流和通电时间相等时，电阻越大，电热越多。由表可知，对于同一电阻丝，时间越长，温度计示数越高，可得：电阻和电流相同时，时间越长，电热越多。 （3）为了探究电热器产生的热量与另一因素（电流大小）的关系，可以调节滑动变阻器改变电流，记录相同时间A或B内的温度。 考点5 家庭电路 一、家庭电路的组成 家庭电路包含供电线路、电能表、低压断路器、开关、插座和用电器，用电器插头插入插座后，用电器即接入家庭电路。在布线时，考虑到不同家用电器的功率差异较大，往往将家庭电路分为若干支路，以便于安装和检修。 1. 电能表：用来计量家庭的用电量。安装在进户线之后，串联在总开关之前。 2. 低压断路器：低压断路器俗称“空气开关”，当家庭电路中用电器的总功率过大或发生短路时，通过断路器的电流超过规定电流，断路器会自动切断供电线路，避免用电器损坏或发生其他危险。 3. 供电线路：家庭电路的供电线路通常隐藏在墙体中，包含相线（俗称“火线”）、零线和地线。火线与零线之间有220V的电压。 4. 插座：两孔插座的一孔接火线，一孔接零线，用电器的两脚插头接入插座后即可工作；三孔插座中，并排的两个孔分别接火线和零线（左零右火上接地），另一个孔与地线相连。 二、家庭用电安全 1. 安全电压 过量的电流通过人体会引起不同程度的组织损伤或器官功能障碍，俗称触电，触电会造成机体破坏甚至死亡。人体能导电，人体两端的电压越高，通过人体的电流就越大。在一般环境下，人体两端所加电压不超过36 V时，通过人体的电流是安全的。家庭电路的电压一般是 220 V，远远大于安全电压。 人体的安全电压不高于36伏。 2. 安全用电措施 （1）避免用湿手去插、拔插头。当人用湿手触摸电器时，人体电阻变小，同时用电器潮湿后，很容易变成导体，产生漏电现象，通过人体电流变大，易造成触电事故。 （2）搬动家用电器时不能拖拽用电器和接线板，避免损坏导线。 （3）安装插座保护壳。为防止幼儿触电，插座的位置不宜过低，还应该安装插座保护壳等。 （4）处理触电事故：处理触电事故的原则：切断电源，注意自身安全。一旦发生触电事故，应迅速切断电源，或者用一根绝缘棒将电线挑开（特别需要注意不能直接去碰触电的人，否则施救者也会触电），尽快使触电者脱离电源。 （5）正确使用三脚插头与三孔插座。洗衣机、电冰箱、空调等电器一般采用三脚插头，三脚插头上标着“E”的导线（脚长的那个）和用电器的金属外壳相连，插座上相应的导线和室外的大地相连。 1．【家庭电路】（25-26九年级上·闵行·期中）家庭电路中，灯泡、电冰箱、电视机等各个用电器之间都是 （选填“串联”或“并联”）的；各个用电器的开关与相应用电器是 （选填“串联”或“并联”）的。 【答案】 并联 串联 【详解】在家庭电路中， 灯泡、电冰箱、电视机等各个用电器之间都是并联 的。因为并联电路中各用电器之间互不影响，一个用电器不工作，其他用电器仍能正常工作，这样能保证每个用电器都可以独立控制，且在额定电压下工作。 为各个用电器的开关与相应用电器是 “串联” 的。只有开关与用电器串联，才能通过开关的闭合或断开，控制用电器的通断。 2．【家庭电路】我国家庭电路中，电饭煲与冰箱正常工作时的电压均为 伏，日光灯与开关的连接方式是 连接；如图所示插线板上插座与插座之间是 连接；马路上一排路灯之间的连接方式是 的（后三空均选填“串联”或“并联”）。 【答案】 220 串联 并联 并联 【详解】我国家庭电路的电压是220V；冰箱与电饭煲是家用电器，它们正常工作的电压是220V。 家庭电路中，日光灯与控制它的开关是串联接入电路中的。 插线板上每个插座工作时，为了互不影响，插座与插座之间是并联的。 为了使每个路灯能独立工作互不影响，马路上一排路灯之间的连接方式为并联。 3．【触电的实质】下表记录了人体在不同潮湿程度下的电阻值，请依据表中的相关数据回答问题： （1）当皮肤浸入水中，并且施加于人体的电压为100伏时，人体电阻约为 欧。 （2）人体电阻与潮湿程度的关系是：施加于人体的电压相同时， 。 施加于人体 的电压（V） 人体电阻约（欧） 皮肤干燥 皮肤潮湿 皮肤湿润 皮肤浸入水中 10 7000 3500 1200 600 25 5000 2500 1000 500 50 4000 2000 875 440 100 3000 1500 770 375 250 1500 1000 650 325 （3）如果通过人体的电流达到10毫安（0.01安）时，就会对人的生命安全造成威胁，那么所谓的安全电压“24伏”是否绝对安全？请说明你的判断理由。 【答案】 375 皮肤越潮湿，人体电阻越小 详见解析 【详解】（1）由表知，当皮肤浸入水中，且施加于人体的电压为100伏时，人体电阻约375欧； （2）由表可知，施加于人体的电压相同时，皮肤越潮湿，人体电阻越小； （3）所谓的安全电压“24伏”并不绝对安全。因为在皮肤湿润的时候，人体电阻约为1000欧，通过的电流I=U/R=24V /1000Ω =0.024A=24mA>10mA，会对人的生命安全造成威胁，所以并不绝对安全。 4．【安全用电】（2022·宝山·二模）小宝同学在阅读九年级第一学期物理书本时，看到了“你知道吗？”的内容，结合自己的物理实验学习及生活经验，想和大家一起探讨以下问题。 ①普通小灯泡正常工作时的电流大约为 ； A．20A                  B．0.2A              C．0.002A ②小宝同学在物理实验室利用两节干电池、开关、小灯进行实验，在闭合开关后两手不小心同时接触到导线A、B两端（如图），但没有发生痛、麻甚至窒息等触电危险。请推想没有触电危险的原因？ ③根据物理学习和生活经验，人体的安全电压应该不高于 。 A．220V                   B．24V              C．3V 【答案】 B 见解析 B 【详解】小灯泡的电压大约为2.5V，电阻大约为10Ω，小灯泡正常工作时的电流大约为 故B符合题意，AC不符合题意。故选B。 两节新干电池的电压为3V，对人体安全的电压不高于36V，此时电压对人体来说是安全的，所以没有发生痛、麻甚至窒息等触电危险，人体两端电压较小，人体的电阻较大，根据欧姆定律可知，通过人体的电流比较小，所以没有触电危险。 家庭电路的电压为220V，高于人体的安全电压，经验证明，人体的安全电压不高于36V，故B符合题意，AC不符合题意。故选B。 【拓展一】电学综合计算 1. 解题思路：解答有关电功、电功率和电热的综合计算题时，一是要明确电路的连接情况，二是需明确公式的适用范围，三是能够从铭牌或表格数据中提取有用的信息，挖掘出隐含的条件。 2. 有关公式列表比较如下： 物理量 电能全部转化为内能 电能部分转化为内能 电功 W=UIt=I2Rt＝t =Pt W=UIt=Pt 电功率 P=W/t=UI=I2R＝ P=W/t=UI 电热 Q=UIt=I2Rt＝t =Pt Q=I2Rt 发热功率 P热=UI=I2R＝ P热=I2R 【拓展二】电热器的多挡位问题 家用电热器正常工作时的电压都是220V，由P=U2/R可知，电路总电阻越小，加热总功率就越大。因此，，当电热器的电路总电阻最小时，电热器就处于加热状态；电路总电阻最大时，加热功率就最小，此时电热器处于保温状态。 其类型主要有以下三种: 1. 短路式：两电阻串联，把开关与其中一个电阻R并联，如图甲所示。当闭合开关时，R被短路，只有一个电阻R0工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，总电阻变大，总功率变小，为低温挡。 2. 单刀双掷式：主要工作电阻R1在干路上，一条支路用导线，一条支路连接另一电阻R2，如图乙所示。当开关S掷向b时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路a时，只有R1工作，此时为高温挡。 3. 旋转多挡式：如图丙所示，当开关掷向 0、1时，两个电阻R1、R2串联，为低温挡；当开关掷向 1、2时，只有一个电阻R2工作，为中温挡；当开关S掷向2、3时，两个电阻R2、R3并联，为高温挡。 【例题1】（24-25九年级下·徐汇·阶段练习）在图 （a）所示的电路中，电源电压为10伏，电压表与电流表表盘如图（b）所示。将电阻R0接入MN之间，闭合开关S，通过电阻R0的电流为1安。 （1）求电阻R0的阻值。 （2）现断开开关S，取出R0，改变电源电压调整为20伏，再将电阻R1与滑动变阻器R2（标有“20Ω 2A”字样）中的一个接入MN之间，另一个串联Q处。闭合开关S，在确保电路元件均正常工作的情况下，移动滑动变阻器滑片P过程中，观察到电压表示数与电流表示数的之比发生变化，其最小值为5伏/安。 a. 判断MN之间接入的元件，并说明理由。 b. 求电阻R1的阻值。 c. 求电路总功率的最小值P最小。 【答案】(1)10Ω；(2)见解析，5Ω，20W 【详解】（1）将电阻R0接入MN之间时，电路为R0的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，闭合开关S，通过电阻R0的电流为1A，电源电压为10V，由欧姆定律可知电阻R0的阻值 （2）a.由（1）中的数据可知电压表选用的量程为0~15V，电流表选用的量程为0~3A；已知移动滑动变阻器滑片P过程中，观察到电压表示数与电流表示数的之比（即电阻）发生变化，其最小值为5伏/安，则MN之间接入不可能连入电阻R1，否则电压表示数与电流表示数的之比是不变的，故只能是变阻器连入MN之间，而Q处接电阻R1。 b.根据已知条件和欧姆定律可知，变阻器连入电路的最小电阻为5Ω，此时总电阻最小，电路中电流最大；滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样，电流表选用大量程，由串联电路的特点可知电路中的最大电流为2A，由欧姆定律可知，电路最小的总电阻为 根据电阻串联的规律可得，电阻R1的阻值R1=R总小-R滑小=10Ω-5Ω=5Ω c.电源电压不变，由P=UI可知，当电路的总电阻最大时，电路的总功率最小，此时电压表测变阻器两端的电压，电压表的量程为0~15V，则变阻器的电压最大为15V时，变阻器接入电路的电阻最大，由串联电路的电压特点可知R1的最小电压为U1小=U'-U滑大=20V-15V=5V 由串联分压的规律可得 ， 解得变阻器连入电路的最大电阻为R滑大=15Ω，则电路总功率的最小值 【例题2】如图1为电饭锅实物图，某同学通过查看它的说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：一种是加热状态，一种是保温状态，图2是它内部电路示意图。 （1）将电饭锅接入家庭电路中，正常工作时，电流为3.18安，求电饭锅的额定功率； （2）自动开关S接通或断开时，电饭锅分别处于哪种状态，说明理由； （3）要使电阻R2在保温状态下的功率是加热状态下的二十五分之一，则电路中定值电阻R1与R2应满足的关系。                     【答案】(1)699.6瓦；(2)见解析；(3)R1=4R2 【详解】（1）根据P=UI可得，电饭锅的额定功率为 （2）自动开关S接通时，R1被短路，电路是R2的简单电路，此时电路的总电阻最小，根据P=U2/R 可知，电路的电功率最大，电饭锅处于加热状态；当自动开关断开时，两电阻串联，此时的电路总电阻最大，根据P=U2/R可知，电路的电功率最小，电饭锅处于保温状态。 （3）当电饭锅处于加热状态时，加热功率为 当电饭锅处于保温状态时，电路电流为 电阻R2在保温状态下的功率为 因为 即 解得R1=4R2 1. 将两个规格不同的小灯泡L1、L2串联在如图所示的电路中，闭合开关S后，发现灯L1较亮，灯L2较暗，下列说法正确的是（　　） A．通过灯L1的电流较大 B．灯L1靠近电源正极 C．灯L2短路 D．通过灯L1的电流和L2相同 【答案】D 【知识点】串联电路的电流规律、短路的电路连接情况及短路的危害、实际电压与实际功率 【详解】AD．根据串联电路的电流规律，在串联电路中，电流处处相等。由图可知，小灯泡L1和小灯泡L2串联，则通过小灯泡L1和小灯泡L2的电流大小相等，并非通过灯L1的电流较大，故A错误，D正确； B．灯泡的亮暗由灯泡的实际功率决定，与灯泡位置无关。小灯泡L1较亮是因为其实际功率比小灯泡L2大。由电路图知，小灯泡L1直接与电源负极相连，小灯泡L2靠近电源正极，故B错误； C．如果灯L2短路，那么小灯泡L2不会发光，而题干中表述“灯L2较暗”，所以灯L2并非短路，故C错误。 故选D。 2. （2024·静安·三模）如图所示是小顾家的电能表，从中可以发现上海家庭电路电源电压为 ，他将家中所有其他用电器关闭，只让电烤炉单独工作，脉冲指示灯在1min内闪烁了30次，则电烤炉在这段时间消耗的电能是 kW·h，实际功率是 W。 【答案】 220V 0.01 600 【详解】[1]由图可知，电能表的电压是220V，上海家庭电路电源电压为220V。 [2]电烤炉在这段时间消耗的电能 [3]实际功率 3．烤羊肉串是很多人喜爱的一种食品。 （1）串羊肉串的钢签前端尖细，可以 （选填“增大”或“减小”）钢签对肉的压强，便于串肉。 （2）为让肉串受热均匀，味道更好，部分店家使用了一种新型电烧烤炉，这种烧烤炉可用电热丝烤熟肉串，是把 能转化为 能。 （3）烤肉的同时，由电动机带动肉串缓慢转动，简化电路如图所示，其中电热丝R的阻值为55Ω，电动机的额定功率为22W，该烧烤炉正常工作时，通过电热丝R的电流为 A；电动机30min消耗的电能为 度。 【答案】(1)增大；(2)电，内；(3) 4，0.011 【详解】（1）串羊肉串，钢签对肉的压力F一定时，钢签前端尖细，即受力面积S变小，根据压强p=F/S可知，在压力F不变时，受力面积S越小，压强p越大，所以钢签前端尖细可以增大钢签对肉的压强，便于串肉。 （2）用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程，也是将电能转化为其他形式能的过程。这种烧烤炉用电热丝烤熟肉串，电热丝工作时消耗电能，产生内能，将肉串烤熟，所以是把电能转化为内能。 （3）已知电热丝R的阻值为55Ω，家庭电路的电压U=220V。由图可知，电热丝R与电动机并联在电路中，所以电热丝R两端的电压UR​=U=220V。通过电热丝R的电流为 电动机的额定功率PM​=22W=0.022kW 工作时间t=30min=0.5h 电动机30min消耗的电能为WM​=PM​t=0.022kW×0.5h=0.011kW⋅h=0.011度 4．小红家有一盏标有“220V 10瓦”的节能灯甲和一盏标有“220V 40瓦”的日光灯乙，它们正常发光时亮度较接近，使用时两盏灯应 联，正常工作电压为 伏，它们正常工作10小时，甲比乙节约用电 度。 【答案】 并 220 0.3 【详解】两灯额定电压相同，功率不同，由P=U2/R可知两灯的电阻不同，若要两盏灯都正常发光则需使两盏灯电压相同且为220V，并联电路各支路电压相等，两灯需并联。 甲灯功率P甲=10W，乙灯功率P乙=40W，时间t=10h，甲乙两灯消耗的电能分别为 W甲=P甲t，W乙=P乙t 节约的电能为 W=W乙-W甲=(P乙-P甲)t=(40W-10W)10h=0.3kWh 5．（2025·上海金山·二模）如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“20欧 1安”的字样。 （1）闭合开关S，移动变阻器的滑片P，当电流表示数如图（b）所示时，求： ①电阻R1两端的电压U1； ②10秒钟内电流通过电阻R1所做的功W1； （2）若在电路中并联一个电压表，闭合开关S，电压表示数为6V。在保证电路安全的情况下，向某一方向移动变阻器的滑片P，发现电压表示数逐渐变小，此过程中电压表示数的最大变化量为2V。求电源电压U。 【答案】（1）①5V；②25J;（2）12V或14V 【详解】（1）①由图（a）可知，电阻R1和变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流，由图（b）可知，电流表选用大量程，分度值0.1A，其示数为0.5A，则电阻R1两端的电压为 U1=IR1=0.5A×10Ω=5V ②10秒钟内电流通过电阻R1所做的功为W1=U1It=5V×0.5A×10s=25J （2）假设一：电压表测R1两端的电压，闭合开关S，电压表示数为6V；当滑动变阻器R2阻值增大时，根据串联分压原理可知，滑动变阻器两端电压增大，根据串联电路电压规律可知，R1两端的电压减小，即电压表示数变小；当电压表示数变化量最大为2V时，R1两端的电压为U'1=6V-2V=4V 此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流为 滑动变阻器两端电压为U滑=IR滑大=0.4A×20Ω=8V 则电源电压为U=U滑+U'1=8V+4V=12V 假设二：电压表测R2两端的电压，闭合开关S，电压表示数为6V；当滑动变阻器R2阻值减小时，根据串联分压原理可知电压表示数减小；此时电路中的电流变大，因电流表选用大量程，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，故电路中最大电流为1A，此时R1两端的电压为U''1=I'R1=1A×10Ω=10V 因电压表示数的最大变化量为2V，此时滑动变阻器两端电压为6V-2V=4V 则电源电压为U'=U'滑+U''1=4V+10V=14V 综上所述，电源电压为12V或14V。 6. （25-26九年级上·黄浦·月考）小姬给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图表所示。足浴器某次正常工作时控制面板显示如图所示。 （1）求此时足浴器的工作电流。（结果保留一位小数） （2）足浴器装入最大容量且初温为22℃的水。当水温达到控制面板上显示的温度时，求水吸收的热量。（水比热容为） （3）若上述加热过程耗时15min，求该足浴器耗电多少度。 【答案】(1)2.3A；(2)；(3)0.125度 【详解】（1）此时足浴器的工作电流 （2）水的质量 水吸收的热量 （3）该足浴器消耗的电能 7．（25-26九年级上·黄浦·月考）在如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1阻值为6欧，闭合开关，电压表示数为6伏。 （1）求闭合开关后电流表示数I1。 （2）保持电流表测量通过电源的电流，在电路中再接入电阻R2。 ①R2接入前后，若电压表和电流表示数均发生变化，则两电表示数的乘积 （选填“变大”“变小”或“不变”）。请画出该情况对应的电路图 。 ②R2接入前后，若电压表和电流表中仅有一个电表的示数发生变化，且两电表示数的乘积变化了4.5瓦，求R2的阻值 。 【答案】(1)1A；(2)变小，下图，8Ω或18Ω 【详解】（1）闭合开关后电流表示数 （2）在电路中再接入电阻R2，若电压表和电流表示数均发生变化，则R2必须与R1串联且电压表仍然并联在R1两端，电流表测量电路总电流，电路图如图所示: 电流表测量通过电源的电流，R2接入后，电路总电阻变大，电源电压保持不变，则电路中的电流变小，即电流表示数变小；电压表测量R1两端的电压，则，根据串联电流规律，电路中的电流变小，R1阻值不变，所以U1变小，即电压表示数变小；所以两电表示数的乘积变小。 R2接入前后，当R2与R1并联，电压表仍然测量并联电路两端的电压，即电源电压，所以电压表示数保持不变；电流表在干路中，测量总电流，并联R2后，电路总电阻减小，根据欧姆定律I=U/R，干路电流会增大，即电流表示数增大，这符合“仅有一个电表的示数发生变化”的条件；R2接入前，两电表示数的乘积为 R2接入后，电压表示数仍为6V，电流表示数增大，故两电表示数的乘积变大，则 干路电流为 根据并联电流规律 根据并联电压规律 故R2的阻值为 ②R2接入前后，当R2与R1串联，电压表并联在R1和R2两端，测量电路的总电压，即电源电压，所以电压表示数保持不变；R2接入后，电路总电阻变大，电源电压保持不变，根据欧姆定律I=U/R，电路中的电流变小，即电流表示数变小，这符合“仅有一个电表的示数发生变化”的条件；R2接入前，两电表示数的乘积为 R2接入后，电压表示数仍为6V，电流表示数变小，故两电表示数的乘积变小，则 根据公式P=U2/R，可知电路中的电流 规律串联电阻规律，R2的阻值为 所以R2的阻值为8Ω或18Ω。 8．在图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1的阻值为30欧，变阻器R2上标有 “20Ω 2A”字样。将变阻器R2的划片P移到某一位置后，闭合电键S，通过R1的电流为0.2安，电流表A2的示数为如图所示。求： （1）电源电压U； （2）通过电阻R2的电流I2； （3）安全状态下，电路所消耗的最大总功率P总最大。 【答案】(1) 6V；(2)0.8A；(3)13.2W 【详解】（1）由图知道，R1、R2并联，电流表A1的串联R1支路的电流，电流表A2测量干路电流；当通过R1的电流为0.2安时，由并联电路电压的特点和欧姆定律知道，电源电压 U＝U2＝U1＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V （2）由于电流表A2测量干路电流，即I总＞I1，由图知道，I总＝1A，由并联电路电流的特点知道，通过电阻R2的电流 I2＝I总-I1＝1A-0.2A＝0.8A （3）由于变阻器R2上标有 “20Ω  2A”字样，所以，I2最大＝2A，即干路电流的最大值 I总最大＝I1+I2最大＝0.2A+2A＝2.2A＜3A 由知道，安全状态下，电路所消耗的最大总功率 P总最大＝U×I总最大＝6V×2.2A＝13.2W 9. 小明做“测定小灯泡的电功率”实验。现有电压为6伏的电源、待测小灯（如图所示）、电流表、开关、若干阻值已知的定值电阻及导线。小明连接电路进行实验，由于小灯上所标的额定电压模糊不清，他思考后将阻值不同的定值电阻与小灯串联，并记录相应的电流表示数，实验数据如下表所示。 物理量 实验序号 定值电阻 （欧） 电流I （安） 1 10 0.32 2 15 0.26 3 30 0.16 ① 请画出小明连接的实验电路图。 ② 请根据相关信息，通过计算说明小灯的额定电压U额，并求出小灯的额定功率P额。 【答案】（1）见下图；（2）2.5伏，0.75瓦 【详解】（1）灯与电阻串联，实验中，依次更换定值电阻，电阻越大，电流越小，电路图如下： （2）由图可知，当定值电阻为10Ω时，电流为0.32A时，此时定值电阻的电压 根据串联分压可知此时灯泡的电压 因为电路此时的电流大于小灯泡的额定电流，所以灯泡此时的电压大于额定电压，即灯泡额定电压小于2.8V，故小灯泡的额定电压U额为1.5V或2.5V。 若小灯泡的额定电压为1.5V，则定值电阻两端电压 此时电流为0.3A，则此时定值电阻的阻值为 和表格数据相矛盾，故小灯泡额定电压不是1.5V，为2.5V。 小灯泡的额定功率为 10．小嘉做“测定小灯泡的电功率”实验。现有器材：电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变）、待测小灯泡（标有“0.3A”字样）、滑动变阻器（标有“20Ω  1A”字样）、电流表、电压表（仅0～3V挡完好）、开关各一个和导线若干。他正确串联电路，将电压表并联在电路中，再将变阻器滑片移至一端。闭合开关，观察到电压表、电流表的示数如图（a）、（b）所示。在电路安全情况下，移动变阻器滑片，小灯泡始终不能正常发光。经过思考，小嘉重新调整电路并实验，当小灯泡正常发光时，观察到电压表指针指在刻度盘正中央。 ①小嘉判定小灯泡正常发光的依据是 。 ②调整电路前，电压表并联在 （选填“小灯泡”“滑动变阻器”或“电源”）两端，理由是 。 ③求小灯泡的额定功率P额。（写出主要的计算过程）( ) 【答案】观察到电流表的示数为0.3安 小灯泡 见解析 1.35Ｗ 【详解】①由于小灯泡标有“0.3A”字样，故当观察到电流表的示数为0.3A时，小灯泡正常发光。 ②若电压表并联在电源两端，则电压表示数应为1.5伏的整数倍，但现为2伏，所以电压表不是并联在电源两端；若电压表并联在滑动变阻器两端，则电压表与电流表的示数之比应滑动变阻器的阻值，即为20Ω或0Ω，但现电压表示数与电流表示数之比为10Ω，故电压表不是并联在滑动变阻器两端，所以是并联在小灯泡两端。                                                ③调整前 小灯正常发光时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，则小灯泡的额定电压为 则小灯泡的额定功率 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $